I Tthe EMC design af PCB, den første bekymring er lagindstillingen; Lagene på brættet består af strømforsyning, jordlag og signallag. In EMC design of products, besides the selection of components and circuit design, good PCB design is also a very important factor.

The key to the EMC design of PCB is to minimize the backflow area and make the backflow path flow in the direction we designed. Lagdesignet er grundlaget for PCB, hvordan gør man et godt stykke arbejde med PCB -lagdesign for at gøre EMC -effekten af ​​PCB optimal?

I. Designideer til PCB -lag

The core of PCB laminated EMC planning and design is to reasonably plan signal backflow path to minimize the backflow area of signal from the board mirror layer, so as to eliminate or minimize magnetic flux.

Single board mirroring layer

Spejllaget er et komplet lag af kobberbelagt plant lag (strømforsyningslag, jordforbindelseslag), der støder op til signallaget inde i printkortet. De vigtigste funktioner er som følger:

(1) Reducer tilbageløbsstøj: spejllaget kan give en lav impedanssti for signallagets tilbagestrømning, især når der er en stor strømstrøm i strømfordelingssystemet, er spejllagets rolle mere indlysende.

(2) EMI -reduktion: eksistensen af ​​spejllaget reducerer arealet af den lukkede sløjfe dannet af signalet og tilbagesvaling og reducerer EMI;

(3) reduce crosstalk: help to control the crosstalk problem between signal lines in high-speed digital circuit, change the height of the signal line from the mirror layer, you can control the crosstalk between signal lines, the smaller the height, the smaller the crosstalk;

(4) Impedance control to prevent signal reflection.

Selection of mirror layer

(1) Både strømforsyningen og jordplanet kan bruges som referenceplan og have en vis afskærmningseffekt på de interne ledninger;

(2) Relatively speaking, the power plane has a high characteristic impedance, and there is a large potential difference with the reference level, and the high-frequency interference on the power plane is relatively large;

(3) From the perspective of shielding, the ground plane is generally grounded and used as the reference point of the reference level, and its shielding effect is far better than that of the power plane;

(4) Når du vælger referenceplan, skal jordplanet foretrækkes, og effektplanet skal vælges andet

Two, magnetic flux cancellation principle

According to Maxwell’s equations, all electrical and magnetic action between separate charged bodies or currents is transmitted through the intermediate region between them, whether it is a vacuum or solid matter. In a PCB, the flux is always propagated in the transmission line. If the rf backflow path is parallel to the corresponding signal path, the flux on the backflow path is in the opposite direction to that on the signal path, then they are superimposed on each other, and the effect of flux cancellation is obtained.

Arten af ​​magnetisk flux -annullering

The essence of flux cancellation is the control of signal backflow path, as shown in the following diagram:

The right hand rule explains the magnetic flux cancellation effect

How to use the right hand rule to explain the magnetic flux cancellation effect when the signal layer is adjacent to the stratum is explained as follows:

(1) Når en strøm strømmer gennem tråden, genereres et magnetfelt omkring tråden, og magnetfeltets retning bestemmes af højre håndsregel.

(2) når der er to tæt på hinanden og parallelt med ledningen, som vist i figuren herunder, den ene af elektricitetsledere til at dræne ud, den anden en leder af elektricitet til at strømme, hvis den elektriske strøm strømmer gennem ledning er strøm og dens returstrømsignal, så er de to modsatte strømstrøm lige, så deres magnetfelt er lige, men retningen er modsat,Så de aflyser hinanden.

Five, six board design examples

For seks lag foretrækkes plan 3

Analyse:

(1) Da signallaget støder op til reflow -referenceplanet, og S1, S2 og S3 støder op til jordplanet, opnås den bedste magnetiske flux -annulleringseffekt. Derfor er S2 det foretrukne routingslag efterfulgt af S3 og S1.

(2) Effektplanet støder op til GND -planet, afstanden mellem flyene er meget lille, og det har den bedste magnetiske flux -annulleringseffekt og lav effektplanimpedans.

(3) Hovedstrømforsyningen og den tilhørende gulvklud er placeret i lag 4 og 5. Når lagtykkelsen er indstillet, skal afstanden mellem S2-P øges, og afstanden mellem P-G2 skal reduceres (afstanden mellem lag G1-S2 bør reduceres tilsvarende) for at reducere strømplanets impedans og strømforsyningens indflydelse på S2.

For seks lag, mulighed 4

Analyse:

Skema 4 er mere egnet end skema 3 til lokale, lille antal signalkrav, som kan give et fremragende ledningslag S2.

Worst EMC effect, plan 2

Analyse: I denne struktur er S1 og S2 tilstødende, S3 og S4 er tilstødende, og S3 og S4 er ikke støder op til jordplanet, så den magnetiske flux -annulleringseffekt er dårlig.

konklusion

Specific principles of PCB layer design:

(1) There is a complete ground plane (shield) below the component surface and welding surface;

(2) Prøv at undgå direkte tilstødning af to signallag;

(3) Alle signallag støder så vidt muligt op til jordplanet;

(4) Kabelføring af højfrekvens, høj hastighed, ur og andre nøglesignaler skal have et tilstødende jordplan.